数字化、开放式自动化将调试时间缩短30%,创造服务

使用数字化和开放自动化为原始设备制造商(OEM)提供了机遇和挑战,从而实现更快的技术迭代和重新定义客户价值。

通过石史 2023年3月12日

OEM数字化转型洞察

  • 制造原始设备制造商可以通过为安装、维修、维护、远程服务、备件和产品改进提供服务数字化来增加价值。
  • 通过应用数字化转型、开放标准和更智能的控制、软硬件解耦并增加互操作性,原始设备制造商可以更快地将设备和服务推向市场。

在行业增长放缓、单机设备盈利能力下降的今天,技术迭代和价值重构是OEM厂商的必然要求。为了更有竞争力的未来,关键是要了解如何:

  • 利用当前新的数字技术,超越以量取胜的低端产品竞争
  • 转向附加值更高的中高端产品、服务业务,甚至全生产线和车间一体化业务
  • 通过数字化和开放式自动化为客户创造更多价值。

制造、OEM价值重构、服务数字化

创建数字化工厂已成为制造企业提高生产效率、灵活性或降低能源消耗和成本的必然选择。数字智能工厂,智能制造,有助于实现这一目标。原始设备制造商也从仅提供设备转变为提供数字产品和服务系统运营商,甚至是全行业的服务提供商,参与客户的运营过程。这样的转型无疑重构了整车厂在产业供应链中的价值,进一步提升了价值。

如今,客户对服务的要求越来越高,机器和设备故障或维护停机时间变得越来越难以忍受。原始设备制造商需要通过提供预测性维护和连接服务来增加客户生命周期价值。原始设备制造商正在将他们的产品数字化,并创建新的业务服务。

图1:施耐德电气的EcoStruxure机器专家数字双胞胎软件,包括VR/AR接口,可以减少60%的调试时间,节省20%的开发成本。施耐德电气,中国控制工程公司

OEM数字化的五大领域:安装、维修、维护、远程服务、备件、产品改进

OEM数字化的第一步是支持设备售后服务管理,包括安装、维修、维护、远程服务、备件和产品改进五大领域。即使过去的OEM数据流很重要,增强的双向反馈也可以确保设备或系统何时需要维护或更换部件。在有用户权限的情况下,OEM厂商可以实时了解设备的实际运行情况,可以更主动地进行相应的管理,甚至为客户服务,这将带来整体效率的提升。

更快的技术迭代,数字化转型

根据Futurum Research的一项调查,大多数企业主认为OEM合作伙伴在帮助他们实现关键业务目标方面非常重要,超过88%的受访者表示,现有的OEM合作伙伴帮助他们克服了创新障碍,加快了上市时间计划。客户越来越希望OEM合作伙伴帮助他们进行数字化转型。

在这种环境下,oem需要考虑重新定位产品、服务、内部流程和员工,以满足快速变化的市场中的客户需求。技术迭代将有助于实现这一过程。

施耐德电气的EcoStruxure开放式工业自动化平台已经在中国市场得到了两年的验证,目前已成功应用于食品饮料、物流、水务和环保行业的OEM设备。施耐德电气,中国控制工程公司

OEM技术迭代体现在研发(R&D)、生产、供应、销售和服务五大环节的数字化转型。使能技术包括数字双胞胎、开放自动化技术、柔性制造技术和云服务。

数字双胞胎赋予OEM机器生命周期价值

数字双胞胎可用于设备、系统和设备的整个生命周期,从概念原型、设计和制造到销售和服务。通过数字孪生软件,原始设备制造商可以创建物理设备的数字模型,并执行虚拟设计和设备调试,以改进和验证产品原型,降低风险和质量成本,并加快机器制造前的上市时间。在生产阶段,数字双胞胎可以节省生产过程中现场软硬件调试的人员时间和物力。过去需要在现场完成的许多程序都可以在虚拟环境中安全地完成。

在销售过程中,数字双胞胎可以将设计理念转化为有说服力和动态的销售展示解决方案,并将最终产品以可视化的方式呈现给客户。在设备运营和服务的后期阶段,使用数字双胞胎可以发挥更大的作用。用户可以使用数字双胞胎进行机器维修、维护和操作员培训。原始设备制造商可以使用数字双胞胎来改善对用户的服务,虚拟地改进和测试软件升级,减少机器停机时间,并延长向客户交付价值的时间。

开放自动化,控制增加效率,灵活的机器开发

控制系统是OEM机器设备的大脑,直接影响设备的成本、性能、互联性、可维护性等重要指标。该行业一直在寻求一种更加开放的自动化控制系统,以降低开发成本,提高性能和可维护性。更多的开放式自动化帮助,包括最初用通用工业PC (IPC)取代专用控制器,现场总线和工业以太网等开放式通信网络,以及使用统一的PLC编程系统标准IEC 61131-3。这些改变了机器自动化控制系统从专用和封闭到不同程度的通用、开放和互操作。

这些技术未能实现软件和硬件的解耦。IEC 61499的发展,分布式控制系统的标准,使自动化系统的即插即用,软件可重用性和硬件多功能性,创造完全开放的自动化。

开放式自动化,调试时间缩短30%

施耐德电气ecostrucure开放式自动化平台基于IEC 61499推动了开放式自动化技术在OEM机器设备中的应用。一家制冷设备公司使用这种开放的自动化平台,调试时间缩短了30%,改善了系统管理,同时还锁定了对OEM功能块源代码的访问,并封装和重用自动化对象,以增强服务能力,同时保护现有资产。

灵活的输送系统使大批量定制生产成为可能

大规模定制化生产一直是制造业的难题。自动化工厂的生产模式往往是单一设计、大批量的“刚性生产”,而多选择、小规模、个性化的产品则需要“柔性生产”。近年来,灵活、稳定、高效的输送系统被应用到机器或生产线上。

在实现“柔性生产”的同时,柔性输送机系统为OEM机器制造商和用户提供了许多好处,显著减少了设备设计和部署到运行的时间,简化了安装和调试过程。灵活的输送也使设备更加紧凑,以确保更好地融入生产线,支持快速的生产批次切换。集成新的磁驱动技术和模块化设计,确保更容易更换部件,简化维护和优化整体效率。

数字云平台,从被动维护到预测维护

预测性维护是原始设备制造商服务的核心价值之一。尽管预测维护早在十多年前就被提出,但实际应用一直很缓慢。一个关键的阻碍因素是缺乏经济和方便的技术实施。今天,基于云的数字服务平台正在为预测性机器维护创造巨大的新机会。

通过基于云的服务平台,原始设备制造商可以为机器配备先进的远程测试、监控和维修功能。通过大数据分析和机器学习,整车厂可以建立机器预测维护模型,通过远程数据采集,在设备运行出现异常指标时自动触发维护任务。这使得原始设备制造商可以跟踪设备从购买、使用、维护到寿命结束的整个生命周期,为设备生命周期增加价值,为客户带来经济价值。

施耐德电气的EcoStruxure Machine Advisor是一个专门针对OEM机器的基于云的数字服务平台,使OEM能够为安装在全球任何生产现场的机器提供安全方便的远程服务。施耐德电气,中国控制工程公司

对于OEM机器来说,应用数字云服务平台的关键是便捷性和安全性。便利性是指安装和使用简单、方便,而所需的数据采集、传输、处理、可视化、分析等功能要完整,用低代码和拖放就能实现。网络安全意味着流向机器外部的数据应该是安全的。网络安全还通过足够的加密和安全措施确保机器的远程控制操作,关键客户接受机器到云的连接。

石史是执行总编,控制工程中国。由内容经理马克·霍斯克编辑,控制工程, CFE媒体与技术,mhoske@cfemedia.com。


作者简介:控制工程中国执行主编